El Puerto de Tubarão, en Vitória (ES), recibió el primer buque minero a gran escala del mundo equipado con un sistema de velas rotativas (velas de rotor). El buque Sea Zhoushan es un Guaibamax, en la categoría VLOC (Very Large Ore Carrier), con una capacidad de 325 mil toneladas.

Esta será la primera operación del barco, que salió de un astillero en China y volverá al mismo país cargado con mineral de hierro. A lo largo del proyecto, se realizó un modelado 3D de los puertos de carga que opera Vale para analizar el atraque del barco.

“El barco fue diseñado para atracar en cualquier puerto. No hay interferencia de las velas en la carga, ya que se reclinan durante el atraque. Tubarão fue elegido para ser el primero porque los equipos de ingeniería náutica, inspección y operación local jugaron un papel fundamental en todo el proceso de prueba y ahora están colaborando con ajustes finos del sistema ”, explica el gerente ejecutivo de Navegación de Vale, Guilherme Brega.

Las velas giratorias son rotores cilíndricos, de cuatro metros de diámetro y 24 metros de alto, equivalente a un edificio de siete pisos. Durante la operación, los rotores giran a diferentes velocidades, dependiendo de las condiciones ambientales y de operación del barco, para crear una diferencia de presión con el fin de impulsar el barco hacia adelante, a partir de un fenómeno conocido como efecto Magnus.

Hay cinco velas instaladas a lo largo de la embarcación que permitirán una ganancia de eficiencia de hasta un 8% y una consecuente reducción de hasta 3.4 mil toneladas de CO2 equivalente por barco al año. Si el piloto demuestra ser eficiente, se estima que al menos el 40% de la flota es capaz de utilizar la tecnología, lo que impactaría en una reducción de casi el 1,5% en las emisiones anuales del transporte marítimo de mineral de hierro de Vale.

La instalación de la tecnología, proporcionada por el fabricante finlandés Norsepower, es un proyecto liderado por Vale, que se asoció con el armador coreano Pan Ocean para la instalación en uno de sus VLOC al servicio de Vale.

La empresa Shanghai Ship and Design Research Institute (SDARI) fue responsable del diseño e integración de la vela con el barco. El astillero chino New Times Shipbuilding construyó el barco ya adaptado para recibir las velas, que fueron instaladas en otro astillero, el PaxOcean Engineering Zhoushan, también en China.

Vale ha estado estudiando el uso de la tecnología de propulsión eólica desde 2016. Con el programa Ecoshipping, la compañía ha desarrollado varias alianzas de cooperación con ITV (Instituto Tecnológico Vale), universidades y laboratorios en Brasil y Europa. Para este proyecto, el objetivo fue evaluar las mejores condiciones operativas de las velas giratorias de la flota contratada y validar las ganancias de la tecnología en términos de reducción del consumo de combustible y emisiones de CO2.

El barco elegido estaba en línea para ser construido y el tiempo entre el diseño detallado y la fabricación e instalación del equipo fue de un año. Además de las pruebas de laboratorio y el análisis numérico, los ingenieros estudiaron la incidencia de los vientos en la ruta Brasil-China. “Nos dimos cuenta de que tenemos una ventaja competitiva en relación a nuestros competidores: la ruta Brasil-Asia tiene, en promedio, vientos más favorables que la ruta Australia-Asia”, completa Brega.

Objetivo de carbono

La operación de la primera minera equipada con velas rotativas forma parte de Ecoshipping, un programa creado por el área naviera de Vale para enfrentar el desafío de la empresa de reducir sus emisiones de carbono, en línea con lo discutido en el ámbito de la Organización Marítima Internacional (OMI).

El año pasado, la compañía anunció una inversión para reducir sus emisiones de alcance 1 y 2 en un 33% para 2030. También anunció que reducirá las emisiones de alcance 3 en un 15% para 2035, relacionadas con la cadena de valor, de las cuales se encuentran los servicios de navegación de emisiones parte de ella, ya que los barcos no son los suyos. Los objetivos están en línea con la ambición del Acuerdo de París.

En agosto, debería llegar a Brasil el primer barco Guiabamax con lubricación por aire instalada. La tecnología crea una alfombra de burbujas de aire en la parte inferior del barco, lo que permite reducir la fricción del agua con el casco. Las expectativas conservadoras apuntan a una reducción de combustible de alrededor del 5 al 8%, con un potencial para una reducción del 4,4% en las emisiones anuales del transporte marítimo de mineral de hierro de Vale.

Además, Vale se ha estado preparando para la adopción de combustibles alternativos. Docenas de VLOC de segunda generación que ya están en funcionamiento están diseñados para la instalación futura de un sistema de gas natural licuado (GNL), incluido un compartimento debajo de la cubierta para acomodar un tanque de viaje completo. El programa Ecoshipping está desarrollando un tanque multicombustible, capaz de almacenar y consumir, en el futuro, no solo gas natural licuado (GNL), sino también metanol y amoniaco.

La adopción de tecnologías energéticamente eficientes, como las velas giratorias y la lubricación por aire, reducirá la demanda de combustible por barco y facilitará la adopción de combustibles bajos en carbono. Un estudio preliminar para embarcaciones en la categoría Guibamax estima que las reducciones de emisiones pueden variar entre 40% y 80% cuando funcionan con metanol y amoníaco, o hasta 23% en el caso de GNL.

Eficiencia

Con la adopción de nuevas tecnologías y la renovación de su flota, Vale ha invertido fuertemente para incorporar el estado del arte en términos de eficiencia e innovación ambiental en el área de navegación.

Desde 2018, la empresa ha operado con Valemaxes de segunda generación y, desde 2019, con Guaibamaxes, con capacidades de 400 mil toneladas y 325 mil toneladas, respectivamente.

Estos buques se encuentran entre los más eficientes del mundo y son capaces de reducir las emisiones de CO2 equivalente hasta en un 41% en comparación con un buque capesize, con un peso de 180 mil toneladas, construido en 2011.

YouTube: Los buques a velas de rotor